Industria mineraria
La gestione dell’acqua nell’industria mineraria
APRIL 2021 BROC.001I
Effast e industria mineraria
Contenuti
EFFAST – Certificati di qualità 3
Acqua – una risorsa preziosa 4-5
EFFAST fornisce soluzioni innovative per la gestione dell’acqua nell’industria mineraria o per le seguenti
applicazioni 6
Valvole EFFAST per il processo di lisciviazione
nell’industria del rame 7-8
Nelle miniere, dove i processi di estrazione dei minerali hanno un grosso consumo d'acqua, è essenziale un’efficace gestione di questa risorsa.
Effast fornisce sistemi di tubazioni in materiale plastico a pressione per una molteplicità di applicazioni, che forniscono soluzioni a molti processi minerari, inclusi la fornitura e la distribuzione dell’acqua, il drenaggio e lo stoccaggio, la lavorazione e il trattamento.
Polypipe Italia produce sistemi per il
convogliamento di liquidi in pressione con il brand Effast da 35 anni. La sede produttiva di Polypipe Italia è in provincia di Genova e produce articoli esclusivamente Made in Italy.
Per venire incontro alle esigenze di ogni progetto dell’industria mineraria, Effast è in grado di agire già nella fase iniziale per fornire supporto tecnico durante tutto il progetto, dallo sviluppo dell’idea, all’installazione, e di personalizzare inoltre i suoi sistemi di tubazioni in materiali plastici di conseguenza.
Effast è perciò in grado di venire incontro alle richieste di fornitura più impegnative
minimizzando i tempi di fermo e assicurando che vengano consegnati in tempo sistemi di qualità secondo le specifiche del cliente.
La nostra esperienza tecnica nell’innovazione dei prodotti ci aiuta ad avere una gamma di prodotti sempre aggiornati e in linea con tutti gli ultimi standard Internazionali. Per questo motivo i marchi di Qualità del prodotto EFFAST sono i più prestigiosi in ambito internazionale e coprono sia le norme tecniche sia i permessi di uso con acqua potabile e fluidi alimentari secondo le norme vigenti nei vari paesi.
EFFAST Certificati di qualità
BRITISH STANDARDS
KTW
DVGWCERT DIN EN ISO 1452-3
Certified to
NSF/ANSI/CAN 61 KIP 088883/01
Acqua – una risorsa preziosa
L’attuale richiesta globale di acqua è a un livello di 4,500 miliardi di m3 all’anno ed è prevista aumentare fino a 6,900 miliardi di m3 entro il 2030. 1
Il 70% del consumo dell’acqua è per l’agricoltura, mentre quello per l’industria del 22%. Quello residenziale si attesta all’8%. 2
22%
Il 22% dell’approvvigionamento idrico globale è usatodall’industria….
• L’industria mineraria utilizza tra i sette e i nove miliardi di metri cubi di acqua all’anno (cifra che corrisponde circa all’acqua usata in un anno da un Paese come la Nigeria o la Malesia).3
• L’industria mineraria e la combustione del carbone rappresentano la metà dei prelievi idrici degli Stati Uniti (cifra che corrisponde circa alla stessa quantità di acqua che si riversa nelle cascate del Niagara in cinque mesi).4
• Si stima che circa 18,28 miliardi di litri di acqua vengano prelevati ogni anno per l’industria mineraria negli Stati Uniti.5
• È probabile che la richiesta di acqua da parte del settore minerario aumenti, con proiezioni che vanno dagli 810 miliardi di litri di acqua usati all’anno, ai 940 miliardi di litri usati in un anno nel 2020 per la sola Australia occidentale.6
Uso dell’acqua nell’industria mineraria
Uso residenziale 8%
Uso industriale 22%
Uso agricolo 70%
La tabella seguente illustra l’uso dell’acqua per la lavorazione e l’estrazione del minerale/tipo di metallo
7Minerale/tipo di metallo Uso di acqua per lavorazione ed estrazione
Carbone
SS
Rame
SSS
Diamante
S
Oro
SSS
Nickel
SS
Minerale di ferro
SS
Legenda:
Elevato:
SSS
Mediamente elevato:
SS
Mediamente basso:
S
La lavorazione nell’industria mineraria e dei minerali non può avvenire senza acqua
I sistemi di tubazioni in materiali plastici EFFAST forniscono efficaci soluzioni di
gestione idrica per le seguenti sei applicazioni, dove l’acqua è usata nelle miniere:
•Consegna e distribuzione dell’acqua La consegna e la distribuzione dell’acqua per le operazioni minerarie da una serie di fonti, dai pozzi trivellati locali agli impianti di dissalazione.
•Drenaggio e stoccaggio
La rimozione delle acque reflue dalle miniere e dalle lavorazioni nella decantazione dei reflui, così come nel controllo delle acque piovane.
•Lavorazione
Una volta estratti i minerali ferrosi vengono trasportati all’impianto di lavorazione dove l’acqua è usata per estrarre il metallo o il minerale dal materiale grezzo.
•Trattamento acque
La rimozione delle acque reflue da un impianto di lavorazione o trattamento per essere trattate e, se possibile, riutilizzate.
L’acqua è una risorsa preziosa che deve essere protetta
e gestita per permettere il corretto svolgimento di ogni attività mineraria
Acqua – una risorsa da proteggere L’uso dell’acqua è essenziale per il
funzionamento efficace di qualsiasi miniera. È quindi di fondamentale importanza proteggere questa preziosa risorsa per permettere:
•Il processo di recupero di minerali preziosi dal minerale grezzo.
•La protezione dei corsi d’acqua locali e l’ambiente in generale.
•La fornitura di acqua pulita per il benessere delle infrastrutture della miniera e delle comunità limitrofe.8
Acqua – una risorsa da gestire
Gli impatti dannosi dati dalla cattiva gestione dell’acqua sono:
• Aumento dei costi.
• Interruzione della produzione.
• Interruzione del trasporto.
I principali tre rischi idrici che rappresentano un significativo vincolo all’operatività aziendale, ai ricavi e alle spese sono:
• Aumento dello stress idrico.
• Allagamento.
• Peggioramento della qualità dell’acqua.
Gestita correttamente introducendo un efficace drenaggio, stoccaggio, trattamento e trasporto, l’acqua può essere riutilizzata e usata come risorsa preziosa per le operazioni minerarie.9
Fonti:
1 National Intelligence Council’s Global Trends 2030, 2012 2 Water facts and trends, World Business Council for Sustainable Development, 2006
3 Don’t waste a drop, Mining Magazine, October 2011 4 Coal and Water, a Resource Mismatch, Circle of Blue, 2010
5 Estimated use of water in the United States in 2005, U.S.
Geological Survey Circular, 2009
6 Water in Mining and Industry, CSIRO, 2011 7 Frost & Sullivan, 2011
8 Mott Macdonald Presentation to the British Water International Forum, MiningSub-Group, July 2013 9 Metals & Mining: a sector under water pressure. Analysis for institutional investors of critical issues facing the
EFFAST fornisce soluzioni innovative per la gestione dell’acqua nell’industria mineraria o per le seguenti applicazioni
Fornitura e distribuzione dell’acqua Poter avere l'acqua da e verso la miniera è fondamentale per farla operare in modo efficace.
L'acqua proviene da numerose fonti, anche pozzi trivellati locali attraverso gli impianti di dissalazione che potrebbero essere a centinaia di chilometri di distanza.
Viene quindi distribuita a numerose aree intorno alla miniera.
Le soluzioni Effast per le tubazioni di approvvigionamento idrico includono, per esempio:
• Sistemi di tubazioni in pressione resistenti ai prodotti chimici e alla corrosione.
• Valvole a sfera e/o a farfalla di alta qualità.
Drenaggio e conservazione
L'acqua è un bene fondamentale per l’economia, che deve essere attentamente gestito e controllato.
Questo include la rimozione delle acque reflue nella decantazione dei reflui e il controllo dell’acqua piovana.
Le soluzioni Effast per il controllo e la gestione dell’acqua includono, ad esempio:
• Sistemi di tubazioni in pressione resistenti ai prodotti chimici e alla corrosione.
• Valvole a farfalla con sistema multimateriale.
• Valvole di ritegno a clapet con grande angolo di apertura.
Lavorazione
L’acqua è al centro dell’applicazione della lavorazione.
Una volta estratti, i prodotti minerari vengono trasportati all’impianto di lavorazione, dove l’acqua è usata per estrarre il metallo o il minerale dalla roccia grezza.
Le soluzioni Effast per il processo di estrazione includono, per esempio:
• Sistemi di tubazioni in pressione resistenti ai prodotti chimici e alla corrosione.
• Valvole a sfera per applicazioni chimiche.
• Valvole a farfalla con disco high flow brevettato.
Trattamento acque
La rimozione dell’acqua reflua da un impianto di lavorazione per essere trattata e possibilmente, riutilizzata.
Le soluzioni Effast per il trattamento acque includono, ad esempio:
• Sistemi di tubazioni in pressione resistenti ai prodotti
Valvole EFFAST per il processo di lisciviazione nell’industria del rame
Le Valvole a farfalla ProFlow® EFFAST sono state selezionate come soluzione ottimale per l’uso in un processo di lisciviazione nell’industria del rame
Contesto
Il rame si trova naturalmente in depositi minerari in tutti i continenti.
Si può trovare sotto forma di solfuri, ossidi, carbonati, silicati e altri minerali. Circa l’80% dei minerali mondiali conosciuti sono calcopirite e bornite, che contengono sia solfuri di rame che di ferro.
Il minerale viene rimosso dal terreno o a cielo aperto o in miniere
sotterranee. Il 90% del minerale è estratto usando il metodo a cielo aperto.
Procedimento tradizionale:
dal minerale al metallo puro Il procedimento tradizionale dell’estrazione del rame dal suo minerale grezzo e la conversione in metallo puro è composta da diversi trattamenti fisici e chimici:
macinazione, flottazione e concentrazione, arrostimento, fusione e conversione, fusione anodica e raffinazione elettrolitica.
Processo di lisciviazione Il processo di lisciviazione rappresenta un’alternativa alla tradizionale attività mineraria del rame. Per prima cosa, il minerale è trattato con acido solforico diluito.
Questo cola lentamente attraverso il minerale nel corso di diversi mesi, dissolvendo il rame per formare una soluzione debole di solfato di rame. Il rame è poi recuperato per elettrolisi.
Questo processo è conosciuto come elettrodeposizione diretta (SX-EW).
Valvole
Le valvole giocano un ruolo importante nel processo globale assicurando che diversi flussi liquidi vengano mantenuti entro il range ottimale. Viste le richieste esigenti per alcune installazioni di valvole e la costante acidità, selezionare le valvole ottimali può avere un impatto positivo sulla redditività
CASE STUDY
...
Progetto
Estrazione di rame, Perù ...
Applicazione
Industria mineraria ...
Prodotti
Valvole a farfalla ProFlow EFFAST con sistema
multimateriale Soluzione
multimateriale Corpo PVC-U
Disco PVDF
Dettagli tecnici
I minerali di ossido di rame sono lavorati usando soluzioni aquose per estrarre e purificare il rame in tre fasi:
1. Dopo l’estrazione, il trasporto e la
frantumazione ad una misura consistente con la ghiaia, il minerale viene accumulato in cima a un cumulo di strato impenetrabile su una lieve pendenza. Il reagente di lisciviazione (acido solforico diluito) viene vaporizzato da irrigatori in cima al cumulo e gli permette di gocciolare attraverso il mucchio, dove scioglie il rame dal minerale. Ne risulta una soluzione di acido solforico e solfato di rame, che viene raccolta in una piccola piscina, dove la concentrazione di rame è circa del 65%.
2. La fase successiva è l’estrazione con solvente. La soluzione di lisciviazione viene miscelata con un solvente. Il rame migra dalla soluzione di lisciviazione nel solvente. I due liquidi possono allora essere separati in base alla solubilità;
il rame rimane in soluzione nel solvente, mentre le impurità rimangono nella soluzione di lisciviazione.
La soluzione di lisciviazione rimasta viene quindi riciclata aggiungendo un ulteriore acido e rimandata negli innaffiatori sulla pila nel processo di
lisciviazione.
3. Come ultima fase, una corrente elettrica passa attraverso un anodo inerte (elettrodo positivo) e la soluzione di rame della fase precedente, che funge da elettrolita.
Gli ioni rame caricati positivamente (cationi)
fuoriescono dalla soluzione e vengono placcati su un catodo (elettrodo negativo) come rame con una purezza del 99,99%.
SOLUZIONE PROFLOW EFFAST MULTIMATERIALE
Le valvole Proflow EFFAST serie P possono essere fornite con il sistema multimateriale composto da un corpo in PVC-U o PPH e dischi in diversi materiali a seconda dell’applicazione.
Disco PVDF: materiale con resistenza eccezionale ad acidi, sali e idrocarburi. Con una guarnizione in FKM e PTFE, può essere usato in un range di temperatura tra -40 °C e +140 °C.
Risultati
Il processo di lisciviazione può essere applicato ai minerali con anche solo lo 0,1% di rame; per questa ragione, l’estrazione di lisciviazione aumenta sempre più la sua importanza.
Valvole ottimamente selezionate semplificano la lisciviazione del rame, l’estrazione con solvente e il controllo del processo di estrazione per via
elettrolitica.
I risultati principali che possono essere raggiunti in questo case study riguardano l’applicazione delle valvole a farfalla EFFAST:
•Viene usata molta meno energia che nelle attività minerarie tradizionali.
•Non vengono emessi gas di scarico.
•Investimento di poco capitale.
•Capacità di essere operato
economicamente su piccola scala.
La scelta delle valvole EFFAST
Le valvole a farfalle Proflow EFFAST sono state selezionate per essere usate come attrezzatura del processo di lisciviazione in Sud America nel 2020. Hanno fatto parte di questo progetto circa 200 valvole, dove un modello multimateriale con corpo in PVC-U e disco in PVDF ha risposto perfettamente ai requisiti tecnici che uniscono una
performance eccellente, con un’alta resistenza agli acidi.
PPH PVC-C ABS PVDF
PVC-u